(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横加速度センサで検出する横加速度と、ヨーレートセンサで検出する実ヨーレートとに基づいて車両を制御する車両用制御装置であって、
前記横加速度センサは、車両の重心位置から前方にずれた位置に配置され、
前記横加速度センサで検出した横加速度を、前記実ヨーレートに基づいて前記重心位置で検出した値に近づける位置補正を実行するとともに、
前記実ヨーレートの変化率が所定値以上である場合に前記実ヨーレートが急変したと判定する急変判定を行った場合には、
前記急変判定が行われるより前に前記ヨーレートセンサで検出された実ヨーレートに対応した値と、前記急変判定が行われた時点以降に前記ヨーレートセンサで検出された実ヨーレートに対応した値との差である第１の偏差を算出するとともに、
前記急変判定が行われるより前に前記位置補正をして算出した推定横加速度に対応した値と、前記急変判定が行われた時点以降に前記位置補正をして算出した推定横加速度に対応した値との差である第２の偏差を算出し、
前記第１の偏差および前記第２の偏差の符号が互いに正負逆であるといった条件が揃った場合に、前記ヨーレートセンサが異常であると判定することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記条件に加え、前記第１の偏差の絶対値が第１の閾値よりも大きく、かつ、前記第２の偏差の絶対値が第２の閾値よりも大きいといった条件が揃った場合に、前記ヨーレートセンサが異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記急変判定が行われた時点以降に取得する実ヨーレートに対応した値は、急変判定をしてから所定時間後に取得された値であり、
前記所定時間は、車両直進時において実ヨーレートが急変した場合における、急変判定をしてからの実ヨーレートに対応した値の変動状態に基づいて予め設定された時間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記所定時間は、車両直進時において実ヨーレートが急変した場合における、急変判定をしてから実ヨーレートに対応した値の絶対値が最大になるまでの時間に基づいて設定されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記位置補正において、前記重心位置から前方にずれた位置に配置された前後加速度センサで検出する前後加速度を、ヨーレートセンサで検出する実ヨーレートに基づいて前記重心位置で検出した値に近づける補正をさらに実行し、
前記急変判定が行われるより前に前記位置補正をして算出した推定前後加速度に対応した値と、前記急変判定が行われた時点以降に前記位置補正をして算出した推定前後加速度に対応した値との差である第３の偏差を算出し、
前記条件に加え、前記第３の偏差が第３の閾値よりも大きい場合に、前記ヨーレートセンサが異常であると判定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
車輪速センサで検出した車輪速度に基づいて車体加速度を算出し、
前記位置補正をして算出した推定前後加速度を、前記車体加速度に基づいて補正することを特徴とする請求項５に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記位置補正によって補正された横加速度を用いて、車両の挙動を抑制する車両挙動抑制制御を実行可能に構成され、
前記ヨーレートセンサが異常であると判定した場合には、前記車両挙動抑制制御を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーレートセンサの異常を判断する車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヨーレートセンサで検出した実ヨーレートの変化率と、横加速度センサで検出した横加速度に基づいて算出した規範ヨーレートの変化率とを比較し、各変化率の差が所定の閾値以上となった場合に、ヨーレートセンサまたは横加速度センサが異常であると判断する車両用制御装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１４２２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、センサの異常時以外のとき（例えば車両の急旋回時など）に、各変化率の差が大きくなる場合があるため、この場合に異常と誤判定しないような適正な値に閾値を設定する必要があり、閾値の設定が煩雑になってしまうという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ヨーレートセンサの異常判定に用いる閾値の設定を容易にするとともに、誤判定を確実に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する本発明は、横加速度センサで検出する横加速度と、ヨーレートセンサで検出する実ヨーレートとに基づいて車両を制御する車両用制御装置であって、前記横加速度センサは、車両の重心位置から前方にずれた位置に配置され、前記横加速度センサで検出した横加速度を、前記実ヨーレートに基づいて前記重心位置で検出した値に近づける位置補正を実行するとともに、前記実ヨーレートの変化率が所定値以上である場合に前記実ヨーレートが急変したと判定する急変判定を行った場合には、前記急変判定が行われるより前に前記ヨーレートセンサで検出された実ヨーレートに対応した値と、前記急変判定が行われた時点以降に前記ヨーレートセンサで検出された実ヨーレートに対応した値との差である第１の偏差を算出するとともに、前記急変判定が行われるより前に前記位置補正をして算出した推定横加速度に対応した値と、前記急変判定が行われた時点以降に前記位置補正をして算出した推定横加速度に対応した値との差である第２の偏差を算出し、前記第１の偏差および前記第２の偏差の符号が互いに正負逆であるといった条件が揃った場合に、前記ヨーレートセンサが異常であると判定することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第１の偏差と第２の偏差の符号が互いに正負逆かどうかの条件を利用してヨーレートセンサの異常を判定するので、閾値の設定の自由度を上げることができる。また、ヨーレートセンサの異常時には、第１の偏差と第２の偏差の符号が正負逆になるので、誤判定を確実に防止することができる。
【０００８】
また、本発明では、前記条件に加え、前記第１の偏差の絶対値が第１の閾値よりも大きく、かつ、前記第２の偏差の絶対値が第２の閾値よりも大きいといった条件が揃った場合に、前記ヨーレートセンサが異常であると判定するのが望ましい。
【０００９】
これによれば、運転者がステアリングを左右に急操作したケースでは、ヨーレートセンサの値と横加速度センサの値の位相がずれることによって検出値の符号が互いに逆方向にでる可能性があるが、その場合（例えばヨーレートセンサの検出値が右旋回を示す符号であるのに対し、横加速度センサの検出値が左旋回を示す符号である場合）であっても誤判定をすることなく判定を行うことができる。また、この場合には、従来技術では実ヨーレートの微分値（変化率）と規範ヨーレートの微分値との差が大きくなるため、誤判定を防止するために各微分値の差と比較する閾値を大きくしなければならないが、本発明では、第１の偏差の絶対値を第１の閾値と比較し、これとは別に、第２の偏差の絶対値を第２の閾値と比較すればよいので、各閾値を低くすることができる。
【００１０】
また、本発明では、前記急変判定が行われた時点以降に取得する実ヨーレートに対応した値は、急変判定をしてから所定時間後に取得された値であり、前記所定時間は、車両直進時において実ヨーレートが急変した場合における、急変判定をしてからの実ヨーレートに対応した値の変動状態に基づいて予め設定された時間（第１の偏差が所定値以上に大きくなると推定される時間）とすることができる。なお、この所定時間は、車両直進時において実ヨーレートが急変した場合における、急変判定をしてから実ヨーレートに対応した値の絶対値が最大になるまでの時間に基づいて設定されるのが望ましい。ここで、「最大」とは、最大値だけでなく、最大値付近の値も含む。
【００１１】
これによれば、第１の偏差を、実ヨーレートの変動の影響が顕著なときの値に基づいて算出することによって、より信頼性の高い判定を行うことができる。
【００１２】
また、本発明では、前記位置補正において、前記重心位置から前方にずれた位置に配置された前後加速度センサで検出する前後加速度を、ヨーレートセンサで検出する実ヨーレートに基づいて前記重心位置で検出した値に近づける補正をさらに実行し、前記急変判定が行われるより前に前記位置補正をして算出した推定前後加速度に対応した値と、前記急変判定が行われた時点以降に前記位置補正をして算出した推定前後加速度に対応した値との差である第３の偏差を算出し、前記条件に加え、前記第３の偏差が第３の閾値よりも大きい場合に、前記ヨーレートセンサが異常であると判定してもよい。
【００１３】
これによれば、前後加速度の条件も見るため、より確実にヨーレートセンサの異常を判定することができる。
【００１４】
また、本発明では、車輪速センサで検出した車輪速度に基づいて車体加速度を算出し、前記位置補正をして算出した推定前後加速度を、前記車体加速度に基づいて補正するのが望ましい。
【００１５】
これによれば、車両が急激な加速状態もしくは減速状態の場合であっても、その加減速した分の加速度に基づいて推定前後加速度が補正されるので、加減速の影響を第３の偏差から除くことができ、より良好にヨーレートセンサの異常を判定することができる。
【００１６】
また、本発明では、前記位置補正によって補正された横加速度を用いて、車両の挙動を抑制する車両挙動抑制制御を実行可能に構成され、前記ヨーレートセンサが異常であると判定した場合には、前記車両挙動抑制制御を禁止するのが望ましい。
【００１７】
これによれば、ヨーレートセンサが異常になって推定横加速度が異常な値となる場合には、確実に車両挙動抑制制御を禁止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ヨーレートセンサの異常判定に用いる閾値の設定を容易にすることができるとともに、誤判定を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用制御装置を備えた車両を示す構成図である。
【図２】車両用制御装置のブレーキ液圧回路を示す構成図である。
【図３】制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】車両の重心位置と横加速度センサの位置の関係を示す図である。
【図５】制御部の異常判定の動作を示すフローチャートである。
【図６】車両直進時にヨーレート生値が急変した場合におけるヨーレートの変化を示すタイムチャート（ａ）と、カウンタ値の変化を示すタイムチャート（ｂ）と、推定横加速度の変化を示すタイムチャート（ｃ）と、ヨーレートおよび推定横加速度の微分値の変化を示すタイムチャート（ｄ）と、異常フラグを示すタイムチャート（ｅ）である。
【図７】ステアリングの急操作時におけるヨーレートの微分値と規範ヨーレートの微分値を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る制御部の動作を示すフローチャートの一部である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１の実施形態］
次に、本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、車両用制御装置１００は、車両ＣＲの各車輪Ｗに付与する制動力（ブレーキ液圧）を適宜制御するためのものであり、車両の重心位置よりも前側に位置するエンジンルーム内に設けられている。車両用制御装置１００は、油路（液圧路）や各種部品が設けられた液圧ユニット１０と、液圧ユニット１０内の各種部品を適宜制御するための制御部２０とを備えている。
【００２１】
制御部２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力回路を備えており、車輪速センサ９１、舵角センサ９２、横加速度センサ９３、ヨーレートセンサ９４および前後加速度センサ９５からの入力と、ＲＯＭに記憶されたプログラムやデータに基づいて各演算処理を行うことによって制御を実行する。
【００２２】
車輪速センサ９１は、車輪Ｗの車輪速度を検出するセンサであり、各車輪Ｗに対応して設けられている。
舵角センサ９２は、ステアリングＳＴの舵角量を検出するセンサであり、ステアリングＳＴの回転軸に設けられている。
【００２３】
横加速度センサ９３は、車両ＣＲの横方向に働く加速度（横加速度）を検出するセンサであり、制御部２０に一体的に設けられている。
ヨーレートセンサ９４は、車両ＣＲの旋回角速度（実ヨーレート）を検出するセンサであり、制御部２０に一体的に設けられている。
【００２４】
前後加速度センサ９５は、車両ＣＲの前後方向に働く加速度（前後加速度）を検出するセンサであり、制御部２０に一体的に設けられている。
【００２５】
すなわち、横加速度センサ９３、ヨーレートセンサ９４および前後加速度センサ９５は、制御部２０に一体的に設けられることによって、車両の重心位置から前方にずれた位置に配置されている。このような配置は、ヨーレートセンサ９４の検出値には影響せず、横加速度センサ９３および前後加速度センサ９５の検出値に影響を与える。
【００２６】
そのため、制御部２０は、横加速度センサ９３および前後加速度センサ９５で検出する検出値（横加速度、前後加速度）を、ヨーレートセンサ９４で検出する検出値（実ヨーレート）に基づいて重心位置で検出した値に近づける位置補正を実行するように構成されている。なお、この補正については、後で詳述する。
【００２７】
ホイールシリンダＨは、マスタシリンダＭＣおよび車両用制御装置１００により発生されたブレーキ液圧を各車輪Ｗに設けられた車輪ブレーキＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの作動力に変換する液圧装置であり、それぞれ配管を介して車両用制御装置１００の液圧ユニット１０に接続されている。
【００２８】
図２に示すように、液圧ユニット１０は、運転者がブレーキペダルＢＰに加える踏力に応じたブレーキ液圧を発生する液圧源であるマスタシリンダＭＣと、車輪ブレーキＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬとの間に配置されている。液圧ユニット１０は、ブレーキ液が流通する油路を有する基体であるポンプボディ１０ａ、油路上に複数配置された入口弁１、出口弁２などから構成されている。
【００２９】
マスタシリンダＭＣの二つの出力ポートＭ１，Ｍ２はポンプボディ１０ａの入口ポート１２１に接続され、ポンプボディ１０ａの出口ポート１２２は各車輪ブレーキＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに接続されている。そして、通常時はポンプボディ１０ａ内の入口ポート１２１から出口ポート１２２までが連通した油路となっていることで、ブレーキペダルＢＰの踏力が各車輪ブレーキＦＬ，ＲＲ，ＲＬ，ＦＲに伝達されるようになっている。
【００３０】
また、出力ポートＭ１から始まる油路は前輪左側の車輪ブレーキＦＬと後輪右側の車輪ブレーキＲＲに通じており、出力ポートＭ２から始まる油路は前輪右側の車輪ブレーキＦＲと後輪左側の車輪ブレーキＲＬに通じている。なお、以下では、出力ポートＭ１から始まる油路を「第一系統」と称し、出力ポートＭ２から始まる油路を「第二系統」と称する。
【００３１】
液圧ユニット１０には、その第一系統に各車輪ブレーキＦＬ，ＲＲに対応して二つの制御弁手段Ｖが設けられており、同様に、その第二系統に各車輪ブレーキＲＬ，ＦＲに対応して二つの制御弁手段Ｖが設けられている。また、液圧ユニット１０には、第一系統および第二系統のそれぞれに、リザーバ３、ポンプ４、ダンパ５、オリフィス５、調圧弁（レギュレータ）Ｒ、吸入弁７が設けられている。さらに、液圧ユニット１０には、第一系統のポンプ４と第二系統のポンプ４とを駆動するための共通のモータ９が設けられている。このモータ９は、回転数制御可能なモータである。また、本実施形態では、第二系統にのみ圧力センサ８が設けられている。
【００３２】
なお、以下では、マスタシリンダＭＣの出力ポートＭ１，Ｍ２から各調圧弁Ｒに至る油路を「出力液圧路Ａ１」と称し、第一系統の調圧弁Ｒから車輪ブレーキＦＬ，ＲＲに至る油路および第二系統の調圧弁Ｒから車輪ブレーキＲＬ，ＦＲに至る油路をそれぞれ「車輪液圧路Ｂ」と称する。また、出力液圧路Ａ１からポンプ４に至る油路を「吸入液圧路Ｃ」と称し、ポンプ４から車輪液圧路Ｂに至る油路を「吐出液圧路Ｄ」と称し、さらに、車輪液圧路Ｂから吸入液圧路Ｃに至る油路を「開放路Ｅ」と称する。
【００３３】
制御弁手段Ｖは、マスタシリンダＭＣまたはポンプ４側から車輪ブレーキＦＬ，ＲＲ，ＲＬ，ＦＲ側（詳細には、ホイールシリンダＨ側）への液圧の行き来を制御する弁であり、ホイールシリンダＨの圧力を増加、保持または低下させることができる。そのため、制御弁手段Ｖは、入口弁１、出口弁２およびチェック弁１ａを備えて構成されている。
【００３４】
入口弁１は、各車輪ブレーキＦＬ，ＲＲ，ＲＬ，ＦＲとマスタシリンダＭＣとの間、すなわち車輪液圧路Ｂに設けられた常開型の電磁弁である。入口弁１は、通常時に開いていることで、マスタシリンダＭＣから各車輪ブレーキＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲへブレーキ液圧が伝達するのを許容している。また、入口弁１は、車輪Ｗがロックしそうになったときに制御部２０により閉塞されることで、ブレーキペダルＢＰから各車輪ブレーキＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに伝達するブレーキ液圧を遮断する。
【００３５】
出口弁２は、各車輪ブレーキＦＬ，ＲＲ，ＲＬ，ＦＲと各リザーバ３との間、すなわち車輪液圧路Ｂと開放路Ｅとの間に介設された常閉型の電磁弁である。出口弁２は、通常時に閉塞されているが、車輪Ｗがロックしそうになったときに制御部２０により開放されることで、各車輪ブレーキＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに作用するブレーキ液圧を各リザーバ３に逃がす。
【００３６】
チェック弁１ａは、各入口弁１に並列に接続されている。このチェック弁１ａは、各車輪ブレーキＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ側からマスタシリンダＭＣ側へのブレーキ液の流入のみを許容する一方向弁であり、ブレーキペダルＢＰからの入力が解除された場合に、入口弁１を閉じた状態にしたときにおいても、各車輪ブレーキＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ側からマスタシリンダＭＣ側へのブレーキ液の流入を許容する。
【００３７】
リザーバ３は、開放路Ｅに設けられており、各出口弁２が開放されることによって逃がされるブレーキ液圧を吸収する機能を有している。また、リザーバ３とポンプ４との間には、リザーバ３側からポンプ４側へのブレーキ液の流れのみを許容するチェック弁３ａが介設されている。
【００３８】
ポンプ４は、出力液圧路Ａ１に通じる吸入液圧路Ｃと車輪液圧路Ｂに通じる吐出液圧路Ｄとの間に介設されており、リザーバ３に貯留されているブレーキ液を吸入して吐出液圧路Ｄに吐出する機能を有している。これにより、リザーバ３により吸収されたブレーキ液をマスタシリンダＭＣに戻すことができるとともに、運転者がブレーキペダルＢＰを操作しない場合でもブレーキ液圧を発生して車輪ブレーキＦＬ，ＲＲ，ＲＬ，ＦＲに制動力を発生することができる。
なお、ポンプ４のブレーキ液の吐出量は、モータ９の回転数に依存しており、例えば、モータ９の回転数が大きくなると、ポンプ４によるブレーキ液の吐出量も大きくなる。
【００３９】
オリフィス５は、ポンプ４から吐出されたブレーキ液の圧力の脈動を減衰させている。
【００４０】
調圧弁Ｒは、通常時に開いていることで、出力液圧路Ａ１から車輪液圧路Ｂへのブレーキ液の流れを許容する。また、調圧弁Ｒは、ポンプ４が発生したブレーキ液圧によりホイールシリンダＨ側の圧力を増加するときには、ブレーキ液の流れを遮断しつつ、吐出液圧路Ｄ、車輪液圧路ＢおよびホイールシリンダＨ側の圧力を設定値以下に調節する機能を有している。そのため、調圧弁Ｒは、切換弁６およびチェック弁６ａを備えて構成されている。
【００４１】
切換弁６は、マスタシリンダＭＣに通じる出力液圧路Ａ１と各車輪ブレーキＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに通じる車輪液圧路Ｂとの間に介設された常開型のリニアソレノイド弁である。詳細は図示しないが、切換弁６の弁体は、付与される電流に応じた電磁力によって車輪液圧路ＢおよびホイールシリンダＨ側へ付勢されており、車輪液圧路Ｂの圧力が出力液圧路Ａ１の圧力より所定値（この所定値は、付与される電流による）以上高くなった場合には、車輪液圧路Ｂから出力液圧路Ａ１へ向けてブレーキ液が逃げることで、車輪液圧路Ｂ側の圧力が所定圧に調整される。
【００４２】
チェック弁６ａは、各切換弁６に並列に接続されている。このチェック弁６ａは、出力液圧路Ａ１から車輪液圧路Ｂへのブレーキ液の流れを許容する一方向弁である。
【００４３】
吸入弁７は、吸入液圧路Ｃに設けられた常閉型の電磁弁であり、吸入液圧路Ｃを開放する状態または遮断する状態に切り換えるものである。吸入弁７は、切換弁６が閉じるとき、すなわち、運転者がブレーキペダルＢＰを操作しない場合において各車輪ブレーキＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲにブレーキ液圧を作用させるときに制御部２０により開放（開弁）される。
【００４４】
圧力センサ８は、第二系統の出力液圧路Ａ１のブレーキ液圧を検出するものであり、その検出結果は制御部２０に入力される。
【００４５】
次に、制御部２０の詳細について説明する。
制御部２０は、各センサ９１〜９５等から入力された信号に基づいて液圧ユニット１０内の制御弁手段Ｖ、切換弁６（調圧弁Ｒ）および吸入弁７の開閉動作ならびにモータ９の動作を制御して、各車輪ブレーキＦＬ，ＲＲ，ＲＬ，ＦＲの動作を制御するものである。具体的には、図３に示すように、制御部２０は、急変判定手段２０１と、カウンタ２０２と、フィルタ手段２０３と、位置補正手段２０４と、微分値算出取得手段２０５と、偏差算出手段２０６と、異常判定手段２０７と、挙動抑制手段２０８と、記憶部２０９とを備えている。
【００４６】
急変判定手段２０１は、ヨーレートセンサ９４で検出される実ヨーレートの変化率（単位時間当たりの変化量）が第１所定値以上か否かを判断し、第１所定値以上である場合に実ヨーレートが急変したと判定する急変判定を実行可能となっている。そして、急変判定手段２０１は、実ヨーレートの変化率が第１所定値以上の場合には、そのことを示す急変信号をカウンタ２０２および微分値算出取得手段２０５に出力する。
【００４７】
カウンタ２０２は、急変信号を受けると、カウンタ値を０から１０ｍｓずつ加算する機能を有している。カウンタ２０２は、カウントしたカウンタ値を微分値算出取得手段２０５に出力する。
【００４８】
フィルタ手段２０３は、ヨーレートセンサ９４で検出される実ヨーレートと、横加速度センサ９３で検出される横加速度と、前後加速度センサ９５で検出される前後加速度に対して公知のフィルタ処理を行う機能を有している。具体的に、フィルタ手段２０３は、実ヨーレート等が急な勾配で変化する場合に、その単位時間当たりの変化量を予め決められた上限値で制限することで、緩やかな勾配で変化させていくといったフィルタ処理を行う。そして、フィルタ手段２０３は、フィルタ処理をした実ヨーレートを位置補正手段２０４および微分値算出取得手段２０５に出力するとともに、フィルタ処理した横加速度および前後加速度を位置補正手段２０４に出力する。
【００４９】
位置補正手段２０４は、フィルタ手段２０３から出力されてくる実ヨーレートおよび横加速度と、以下の補正式（１）とによって、横加速度を車両重心で検出した値に近づける位置補正を実行する機能を有している。
Ｇｙｃ  ＝  Ｇｙｓ−Ｌｘ（ｄγ／ｄｔ）＋Ｌｙ・γ２  ・・・（１）
Ｇｙｃ：推定横加速度、Ｇｙｓ：フィルタ処理された横加速度、Ｌｘ：横加速度センサ９３に対する車両重心の前後方向の位置、Ｌｙ：横加速度センサ９３に対する車両重心の左右方向の位置、γ：実ヨーレート
【００５０】
ここで、Ｌｘは、図４に示すように、横加速度センサ９３を基準にして重心ＧＰが後方にあるときに正となり、Ｌｙは、横加速度センサ９３を基準にして重心ＧＰが右方向にあるときに正となる。
【００５１】
また、位置補正手段２０４は、フィルタ手段２０３から出力されてくる実ヨーレートおよび前後加速度と、以下の補正式（２）とによって、前後加速度を車両重心で検出した値に近づける位置補正を実行する機能を有している。
Ｇｘｃ  ＝  Ｇｘｓ＋Ｌｙ（ｄγ／ｄｔ）＋Ｌｘ・γ２  ・・・（２）
Ｇｘｃ：推定前後加速度、Ｇｘｓ：フィルタ処理された前後加速度、Ｌｘ：前後加速度センサ９５に対する車両重心の前後方向の位置、Ｌｙ：前後加速度センサ９５に対する車両重心の左右方向の位置
【００５２】
そして、位置補正手段２０４は、算出した推定横加速度（位置補正された横加速度）を、微分値算出取得手段２０５および挙動抑制手段２０８に出力する。なお、本実施形態では、算出した推定前後加速度（位置補正された前後加速度）を後述するヨーレートセンサ９４の異常判定には用いないこととする。
【００５３】
微分値算出取得手段２０５は、常時、フィルタ手段２０３から出力されてくる実ヨーレートの微分値を算出するとともに、位置補正手段２０４から出力されてくる推定横加速度の微分値を算出する機能を有している。そして、微分値算出取得手段２０５は、算出した各微分値を、記憶部２０９に記憶させている。
【００５４】
また、微分値算出取得手段２０５は、急変判定手段２０１から急変信号を受けたときに、当該急変信号を受ける直前（急変判定が行われるより前）の実ヨーレートおよび推定横加速度の各微分値を記憶部２０９から取得する機能を有している。さらに、微分値算出取得手段２０５は、カウンタ２０２から出力されてくるカウンタ値が第２所定値になったか否かを判断し、第２所定値になった場合には、そのとき（急変判定が行われた時点以降）に算出した実ヨーレートおよび推定横加速度の各微分値を取得する機能を有している。
【００５５】
そして、微分値算出取得手段２０５は、急変判定前の値に相当する実ヨーレートおよび推定横加速度の各微分値と、急変判定後の値に相当する実ヨーレートおよび推定横加速度の各微分値とを、偏差算出手段２０６に出力する。
【００５６】
偏差算出手段２０６は、微分値算出取得手段２０５から出力されてくる実ヨーレートおよび推定横加速度の各微分値に基づいて、ヨーレート微分値偏差（第１の偏差）と推定横加速度微分値偏差（第２の偏差）を算出する機能を有している。具体的に、偏差算出手段２０６は、急変判定前の実ヨーレートの微分値と、急変判定後の実ヨーレートの微分値との差をヨーレート微分値偏差として算出する。また、偏差算出手段２０６は、急変判定前の推定横加速度の微分値と、急変判定後の推定横加速度の微分値との差を推定横加速度微分値偏差として算出する。
【００５７】
そして、偏差算出手段２０６は、算出した各偏差を異常判定手段２０７に出力する。
【００５８】
異常判定手段２０７は、偏差算出手段２０６から出力されてくる各偏差の符号が互いに正負逆であるとともに、ヨーレート微分値偏差の絶対値が第１の閾値よりも大きく、かつ、推定横加速度微分値偏差の絶対値が第２の閾値よりも大きい場合に、ヨーレートセンサ９４が異常であると判定する機能を有している。そして、異常判定手段２０７は、異常と判定した場合には、そのことを示す異常信号を挙動抑制手段２０８に出力する。
【００５９】
挙動抑制手段２０８は、位置補正手段２０４によって補正された推定横加速度を用いて、車両の挙動を抑制する公知の車両挙動抑制制御を実行可能に構成されている。
【００６０】
具体的に、挙動抑制手段２０８は、実ヨーレートと、舵角センサ９２で検出する舵角量や車体速度などに基づいて算出される規範ヨーレートとの偏差により車両を安定させるためのモーメントを算出し、それに基づきキャリパに発生させるブレーキ圧を算出する。そして、モーメント算出の際には、横加速度に基づいてモーメント量にリミットをかけている。
【００６１】
具体的には、例えば、低μ路（摩擦係数が低い路面）において大きなモーメントが算出されてしまうと、キャリパに発生させるブレーキ圧が高くなって車輪がロックするおそれがあるため、このような車輪のロックが発生しないように横加速度に基づいてモーメントに制限をかけている。
【００６２】
また、挙動抑制手段２０８は、異常判定手段２０７から異常信号を受けた場合（ヨーレートセンサ９４が異常であると判定された場合）には、前述した車両挙動抑制制御を禁止するように構成されている。
【００６３】
次に、図５を参照して、制御部２０の異常判定の動作について説明する。
図５に示すように、制御部２０は、まず、各センサ９３，９４から実ヨーレートおよび横加速度を取得し（Ｓ１）、取得した各データをフィルタ処理する（Ｓ２）。
【００６４】
ステップＳ２の後、制御部２０は、横加速度の位置補正を行って推定横加速度を算出する（Ｓ３）。ステップＳ３の後、制御部２０は、実ヨーレートの変化率の大きさが第１所定値以上であるか否か、すなわち急変したか否かを判定する（Ｓ４）。ステップＳ４において、実ヨーレートの変化率が第１所定値以上である場合には（Ｙｅｓ）、制御部２０は、急変判定直前の実ヨーレートの微分値および推定横加速度の微分値を記憶部２０９から取得する（Ｓ５）。
【００６５】
ここで、「急変判定直前」は、急変判定をした時点よりも僅かな時間だけ前（過去）の時点であり、実ヨーレートの急変の影響を受けないかぎり急変判定の時点により近い時点に設定するのが望ましい。なお、この時点は、実験等により、例えば急変判定をした時点よりもサンプリング周期１回分前の時点と決定することができる。
【００６６】
ステップＳ５の後、制御部２０は、カウンタ値を１０ｍｓだけ加算して（Ｓ６）、ステップＳ７の処理に進む。ステップＳ４において、実ヨーレートの変化率が第１所定値以未満である場合には（Ｎｏ）、制御部２０は、カウンタ値が０ｍｓであるか否かを判断する（Ｓ８）。
【００６７】
ステップＳ７において、制御部２０は、カウンタ値が０ｍｓである場合には（Ｙｅｓ）、そのままステップＳ７の処理に進み、カウンタ値が０ｍｓでない場合には（Ｎｏ）、そのカウンタ値にさらに１０ｍｓだけ加算する（Ｓ９）。
【００６８】
すなわち、ステップＳ４で急変したと判定されない限り、カウンタ値は初期値の０ｍｓのままであるため、実ヨーレートが急変しない通常の場合には、ステップＳ４：Ｎｏ→ステップＳ８：Ｙｅｓの流れで処理が進む。また、実ヨーレートが急変した後、その急変後の値に固着（保持）される場合には、まず、ステップＳ４で急変したと判定されて、ステップＳ６でカウンタ値が０ｍｓから１０ｍｓに変わる。その後、次の制御サイクルで再びステップＳ４の処理が実行される際に、実ヨーレートの値の固着によりステップＳ４でＮｏと判定される。この際、カウンタ値は１０ｍｓであるため、ステップＳ８でＮｏと判定され、ステップＳ９でカウンタ値が１０ｍｓから２０ｍｓに変わる。このような処理が繰り返されることで、カウンタ値が徐々に１０ｍｓずつ加算されていく。
【００６９】
ステップＳ７において、制御部２０は、カウンタ値が第２所定値になったか否かを判断する。ここで、第２所定値は、車両直進時において実ヨーレートが異常により急変した場合における、急変判定をしてから実ヨーレートの微分値（実ヨーレートに対応した値）の絶対値が最大になるまでの時間（急変判定をしてからの実ヨーレートに対応した値の変動状態に基づいて予め設定された時間：例えば５０ｍｓ）に設定されている。なお、このような時間は、実験等により予め決めることができる。
【００７０】
ステップＳ７において、カウンタ値が第２所定値に満たない場合には（Ｎｏ）、制御部２０は、異常フラグをＯＦＦにして（Ｓ１０）、本制御を終了する。また、ステップＳ７において、カウンタ値が第２所定値になった場合には（Ｙｅｓ）、制御部２０は、カウンタ値を０ｍｓに戻した後（Ｓ１１）、そのとき（急変判定をしてから所定時間後）の実ヨーレートの微分値および推定横加速度の微分値を算出する（Ｓ１２）。
【００７１】
ステップＳ１２の後、制御部２０は、ステップＳ５，Ｓ１２でそれぞれ取得・算出した各微分値に基づいてヨーレート微分値偏差と推定横加速度微分値偏差を算出する（Ｓ１３）。ステップＳ１３の後、制御部２０は、算出したヨーレート微分値偏差と推定横加速度微分値偏差の符号が正負逆であるか否かを判断する（Ｓ１４）。ここで、正負逆か否かの判断は、例えばヨーレート微分値偏差と推定横加速度微分値偏差を乗算し、その乗算した値の正負を判断すればよい。
【００７２】
ステップＳ１４において、符号が正負逆である場合には（Ｙｅｓ）、制御部２０は、ヨーレート微分値偏差の絶対値が第１の閾値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１５）。ステップＳ１５において、ヨーレート微分値偏差の絶対値が第１の閾値よりも大きい場合には（Ｙｅｓ）、制御部２０は、推定横加速度微分値偏差の絶対値が第２の閾値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１６）。
【００７３】
ステップＳ１６において、推定横加速度微分値偏差の絶対値が第２の閾値よりも大きい場合には（Ｙｅｓ）、制御部２０は、異常フラグをＯＮにして（Ｓ１７）、本制御を終了する。なお、制御部２０は、各ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６においてＮｏと判断した場合には、異常フラグをＯＦＦにして（Ｓ１０）、本制御を終了する。
【００７４】
次に、図６を参照して、車両の直進時におけるヨーレートセンサ９４の異常判定について説明する。
図６（ａ）に示すように、ヨーレートセンサ９４の異常により検出された実ヨーレート（ヨーレート生値）が急変し、正常出力に対してオフセットした値になった場合には、まず、制御部２０は、ヨーレート生値が急変したと判定し（時刻ｔ１）、図６（ｂ）に示すようにカウンタ値を１０ｍｓずつ加算していく。
【００７５】
なお、フィルタ処理された実ヨーレートは、ヨーレート生値よりも緩やかな勾配でプラス側に上昇し、図６（ｃ）に示すように、フィルタ処理された実ヨーレートに基づいて算出される推定横加速度はマイナス側に緩やかに変化していく。また、制御部２０は、実ヨーレートおよび推定横加速度の各微分値を、図６（ｄ）に示すように、常時算出しており、急変判定直後において各微分値は互いに逆符号側へ離れるように変化するようになっている。
【００７６】
詳しくは、図６（ａ）に示すように、実ヨーレートの単位時間当たりの増加量が徐々に上がっていく間（時刻ｔ１〜ｔ２）には、実ヨーレートの微分値は図６（ｄ）に示すように増加傾向となる（プラス側に変化する）。一方、推定横加速度は、前述した式（１）の２項目がマイナスの項であり、かつ、実ヨーレートの微分値を有する項であることにより、実ヨーレートの微分値が増加すればするほど、小さな値として算出される。そのため、推定横加速度の微分値（単位時間当たりの増加分）は、図６（ｄ）に示すように、実ヨーレートの微分値が増加傾向となる間、減少傾向となる（マイナス側に変化する）ため、実ヨーレートおよび横加速度の各微分値は互いに逆符号側へ変化する。
【００７７】
そして、図６（ｂ）に示すように、カウンタ値が第２所定値になると（時刻ｔ２）、制御部２０は、そのとき（時刻ｔ２）の実ヨーレートおよび推定横加速度の各微分値と、急変判定の直前（時刻ｔ０）の実ヨーレートおよび推定横加速度の各微分値との偏差ΔＹ，ΔＧを算出し、各偏差ΔＹ，ΔＧが各閾値を超えている場合に、図６（ｅ）に示すように、異常フラグをＯＮにする。
【００７８】
なお、ヨーレートセンサ９４が異常ではないが、運転者がステアリングを左右に急操作した場合には、例えば、図７に示すように、実ヨーレートの微分値と、横加速度から推定される規範ヨーレートの微分値との差が大きくなる場合がある（時刻ｔ３）。この場合、従来では、各微分値の差が大きくなるので、この差のときに異常と判定しないように各微分値の差と比較する閾値を比較的大きく設定する必要がある。これに対し、本実施形態では、急変前後の実ヨーレートの微分値の偏差を第１の閾値と比較し、これとは別に、急変前後の推定横加速度の微分値（図７の規範ヨーレートの微分値と略同様の変化となる）の偏差を第２の閾値と比較すればよいので、各閾値を低く設定することができる。また、ヨーレートセンサの値と横加速度センサの値の位相がずれることによって検出値の符号が互いに逆方向にでる可能性があるが、その場合（例えばヨーレートセンサの検出値が右旋回を示す符号であるのに対し、横加速度センサの検出値が左旋回を示す符号である場合）であっても誤判定をすることなく判定を行うことができる。
【００７９】
つまり、図７の時刻ｔ３のような状況になった場合であっても、本実施形態の構成では、急変前後の実ヨーレートの微分値の偏差が大きくなって第１の閾値を超える可能性はあるが、急変前後の推定横加速度の微分値の偏差が小さいため、当該偏差が第２の閾値を超えず、異常と誤判定することはない。なお、運転者の操舵時にヨーレートセンサ９４が異常となった場合には、直進時と同様に各偏差の符号が正負逆となって各偏差の絶対値が各閾値を超えるので、良好に異常を判定することができる。
【００８０】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
第１の偏差と第２の偏差の符号が互いに正負逆かどうかの条件を利用してヨーレートセンサの異常を判定するので、閾値の設定の自由度を上げることができる。また、ヨーレートセンサの異常時には、第１の偏差と第２の偏差の符号が正負逆になるので、誤判定を確実に防止することができる。
【００８１】
符号の正負逆であるか否かの条件に加え、各偏差の絶対値が各閾値よりも大きいか否かを見て異常を判定するので、運転者がステアリングを左右に急操作することで各センサの検出値の符号が互いに逆方向にでた場合であっても、誤判定をすることなく判定を行うことができる。また、この場合には、従来技術では実ヨーレートの微分値（変化率）と規範ヨーレートの微分値との差が大きくなるため、誤判定を防止するために各微分値の差と比較する閾値を大きくしなければならないが、本発明では、第１の偏差の絶対値を第１の閾値と比較し、これとは別に、第２の偏差の絶対値を第２の閾値と比較すればよいので、各閾値を低くすることができる。
【００８２】
急変判定をしてから所定時間（急変判定をしてから実ヨーレートの微分値が最大になるまでの時間）後に取得された値に基づいて、実ヨーレートの微分値を算出する、すなわち、ヨーレート微分値偏差を実ヨーレートの変動の影響が顕著なときの値に基づいて算出するので、より信頼性の高い判定を行うことができる。
【００８３】
挙動抑制手段２０８が異常判定手段２０７から異常信号を受けると車両挙動抑制制御を禁止するように構成されているので、ヨーレートセンサ９４が異常になって推定横加速度が異常な値となる場合には、確実に車両挙動抑制制御を禁止することができる。
【００８４】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第１の実施形態に係る制御部（フローチャート）の一部を変更したものであるため、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【００８５】
第２の実施形態では、第１の実施形態における異常判定の条件に新たな条件を加えている。具体的には、急変判定前後（急変判定が行われるより前および急変判定が行われた時点以降）における推定前後加速度の微分値の偏差（第３の偏差）を第３の閾値と比較する条件を第１の実施形態における条件に加えている。
【００８６】
より具体的には、図３に示した位置補正手段２０４が算出した推定前後加速度を微分値算出取得手段２０５に出力するように構成され、微分値算出取得手段２０５が推定前後加速度の微分値を第１の実施形態と同様に算出・取得するように構成されていればよい。また、偏差算出手段２０６が急変判定前後の推定前後加速度の各微分値の偏差を推定前後加速度偏差として算出するように構成され、異常判定手段２０７が推定前後加速度偏差の絶対値が第３の閾値よりも大きい場合に異常と判定するように構成されていればよい。
【００８７】
より詳しくは、第２の実施形態においては、図８に示すように、図５のフローチャートにおけるステップＳ１６とステップＳ１７との間に、推定前後加速度微分値の絶対値が第３の閾値よりも大きいか否かを判断する新たなステップＳ２０が設けられている。なお、図８では、ステップＳ１４よりも上流側のステップ（ステップＳ１〜Ｓ９，Ｓ１１〜Ｓ１３）は図示を省略することとする。
【００８８】
ステップＳ２０において、制御部は、推定前後加速度微分値の絶対値が第３の閾値よりも大きいと判断した場合に（Ｙｅｓ）、異常フラグをＯＮとし（Ｓ１７）、第３の閾値以下であると判断した場合に（Ｎｏ）、異常フラグをＯＦＦとする（Ｓ１０）ように構成されていればよい。これによれば、前後加速度の条件も見るため、より確実にヨーレートセンサ９４の異常を判定することができる。
【００８９】
なお、このように前後加速度の条件も用いる場合には、車輪速センサ９１で検出した車輪速度に基づいて車体加速度を算出し、位置補正をして算出した推定前後加速度を、車体加速度に基づいて補正するのが望ましい。これによれば、車両が急激な加速状態もしくは減速状態の場合であっても、その加減速した分の加速度に基づいて推定前後加速度が補正されるので、加減速の影響を第３の偏差から除くことができ、より良好にヨーレートセンサの異常を判定することができる。
【００９０】
また、車輪速センサ９１からの信号に基づいて車両が加減速しているか否かを判断し、加減速している場合には、図８のステップＳ２０の処理を行わないように構成してもよい。つまり、図８のステップ１６とステップＳ２０の間に、車両が加減速しているか否かを判断する処理を設け、加減速していない場合にはステップＳ２０に進み、加減速している場合にはステップＳ１７に進む処理を加えてもよい。
【００９１】
なお、本発明は前述した第１および第２の実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
【００９２】
前記実施形態では、第１の偏差、第２の偏差および第３の偏差をそれぞれ微分値の偏差としたが、本発明はこれに限定されず、実ヨーレート、横加速度および前後加速度に対応した値の偏差であればよく、例えば実ヨーレート（もしくは横加速度、前後加速度）自体の偏差であってもよい。
【００９３】
前記実施形態では、符号が正負逆であるか否かの条件と、各偏差の絶対値が各閾値よりも大きいか否かの条件とで異常判定を行ったが、本発明はこれに限定されず、例えば符号が正負逆であるか否かの条件のみで異常判定を行ってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
２０    制御部
９３    横加速度センサ
９４    ヨーレートセンサ
１００  車両用制御装置
２０１  急変判定手段
２０２  カウンタ
２０３  フィルタ手段
２０４  位置補正手段
２０５  微分値算出取得手段
２０６  偏差算出手段
２０７  異常判定手段
２０８  挙動抑制手段
２０９  記憶部
ＣＲ    車両
ＧＰ    重心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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